Teknologjia LED me spektër të plotë është bërë një fjalë kryesore vitet e fundit, veçanërisht kur bëhet fjalë për imitimin e dritës natyrore të diellit dhe përmirësimin e cilësisë së dritës. Në këtë artikull, ne do të zhytemi në botën e LED-ve me spektër të plotë, si u krijuan, si janë bërë dhe ku përdoren. Ne do të flasim për mënyrën se si mund të arrini LED me spektër të plotë me kombinime të ndryshme të çipave dhe fosforit, sfidat e krijimit të tyre dhe se si ato shfaqen në produkte si llambat e tavolinës. ndriçimi industrial, madje edhe dritat e rritjes së bimëve. Më në fund, ne do t'i përgjigjemi pyetjes: "A keni vërtet nevojë për ndriçim me spektër të plotë?" dhe “Si mundet ndriçim me spektër të plotë përfitoni ju në mjedisin tuaj?”
Përkufizimi i LED-ve "me spektër të plotë".
Kur flasim për LED-të e njohura "me spektër të plotë" sot, është e rëndësishme të sqarojmë se çfarë do të thotë "spektër i plotë". "Spektri i plotë" i vërtetë i referohet dritës së emetuar nga një burim që mbulon të gjithë spektrin nga ultravjollcë (UV), drita e dukshme, në infra të kuqe (IR), duke imituar spektrin e plotë të dritës së diellit (siç tregohet në Figurën 1).
Ky është "spektri i plotë" më gjithëpërfshirës që gjendet në natyrë. Sidoqoftë, LED "me spektër të plotë" për të cilin shumica e njerëzve flasin sot është një përkufizim më i ngushtë. Në kontekstin LED, "spektri i plotë" i referohet dritës së emetuar brenda rrezes së dritës së dukshme që i ngjan shumë spektrit të dritës së diellit në të njëjtin diapazon (siç tregohet në Figurën 2).
Pjesët ultravjollcë dhe infra të kuqe janë të përjashtuara, kryesisht për t'i bërë LED me spektër të plotë më të realizueshëm për prodhim masiv. Shtimi i UV dhe IR do të komplikonte të gjithë sistemin dhe aplikimin e paketimit, duke e bërë gati të pamundur prodhimin në shkallë të gjerë dhe përdorimin praktik. Edhe me përfshirjen vetëm të spektrit të dukshëm, nuk është e lehtë të arrihen LED me spektër të plotë. Për shembull, për të arritur një të lartë indeksi i paraqitjes së ngjyrave (CRI) afër 100, shumë kompani luftojnë për të përmirësuar CRI nga 96 në 98, e lëre më për të arritur 99 ose më lart.
Figura 1: Spektri i plotë i dritës së diellit (280 nm-4000 nm)
Figura 2: Spektri i dritës së diellit brenda intervalit të dukshëm (380 nm-780 nm)
Si të arrijmë LED me spektër të plotë
Në teori, ekzistojnë dy mënyra kryesore për të arritur LED me spektër të plotë: njëra është duke përdorur çips dhe tjetra duke përdorur fosfor. Nga ana e çipit, ka dy mënyra kryesore: njëra është çipi që emocionon fosforin dhe tjetri është përdorimi i çipit vetëm pa fosfor. Nga ana e fosforit, ju duhet të çiftoni fosforet me çipin dhe duhet të zgjidhni gjatësi vale të ndryshme emetimi dhe ngacmimi për kombinimin. Në total, ekzistojnë katër mënyra kryesore për të arritur LED me spektër të plotë:
1. Fosforë emocionues me çip blu me një brez
Kjo metodë është e ngjashme me paketimin e zakonshëm LED, por shtohen fosfore të shumta (p.sh. jeshile, e verdhë, e kuqe, apo edhe portokalli, cian, blu). Edhe pse kjo mund të prodhojë dritë afër spektrit të plotë, ka ende një kulm të dukshëm të dritës blu. Për më tepër, efikasiteti i fosforeve si ciani dhe bluja është relativisht i ulët dhe drita në intervalin 470-510 nm mund të mungojë.
2. Fosforë emocionues me çip blu me dy breza ose me tre breza
Kjo metodë përmirëson qasjen me një brez duke përdorur një çip blu me dy brez ose tre brez për të ngacmuar fosforët në gjatësi vale të ndryshme. Çipat me bandë të dyfishtë zakonisht përdorin dy intervale: 430-450 nm dhe 460-480 nm, ndërsa çipat me brez të trefishtë përdorin tre: 430-440 nm, 440-460 nm dhe 460-480 nm. Kjo lejon më shumë fleksibilitet në çiftimin e çipave me fosforin për t'u përshtatur më mirë me spektrin e dritës së diellit (siç tregohet në figurën 3). Me këtë qasje, CRI mund të kalojë 98. Megjithatë, kjo metodë kërkon një shumëllojshmëri të gjerë të fosforeve, duke e bërë më të vështirë sigurimin e qëndrueshmërisë dhe stabilitetit gjatë prodhimit masiv.
Figura 3: Spektri i LED-ve me spektër të plotë të dritës blu me dy breza dhe tre brez (për referencë)
3. UV Chip Fosfore emocionuese
Kjo metodë ka efikasitet më të ulët të dritës. Arsyeja kryesore është se shumica e fosforeve të disponueshme në treg janë krijuar për të punuar me çipa blu, jo me çipa UV, kështu që efikasiteti i tyre i ngacmimit është shumë më i ulët në rangun UV. Për më tepër, çipat UV zakonisht variojnë nga 385-405 nm, të cilat gjithashtu kanë efikasitet më të ulët. Megjithëse çipat UV mund të imitojnë më nga afër spektrin e dritës së diellit dhe të shmangin praninë e dritës blu me gjatësi vale të shkurtër (siç tregohet në figurën 4), kjo metodë ka të meta. Për shembull, çipat UV shkaktojnë degradim më të madh të fosforeve me kalimin e kohës, duke rezultuar në ndërrime ngjyrash dhe probleme me temperaturën e ngjyrës. Drita ultraviolet dëmton gjithashtu materialet organike si kapsuluesit, duke reduktuar Jetëgjatësia e LED.
Figura 4: Spektri i LED-ve me spektër të plotë UV (për referencë)
4. Metoda e kombinimit me shumë çipa
Kjo metodë kombinon patate të skuqura që lëshojnë dritë blu, cian, jeshile, të verdhë dhe të kuqe për të arritur një spektër të plotë. Ndërsa kjo mund të funksionojë në teori, përdoret më rrallë për shkak të disa sfidave. Për një, çipat lëshojnë dritë me gjerësi bande të ngushta, duke e bërë të vështirë arritjen e spektrit më të gjerë që ofrojnë fosforët. Për më tepër, efikasiteti i çipave me ngjyra të ndryshme ndryshon shumë, duke e bërë të vështirë balancimin e prodhimit të dritës. Me kalimin e kohës, ndryshimet e ngjyrave dhe ndryshimet e temperaturës mund të ndodhin gjithashtu për shkak të shkallëve të ndryshme të degradimit të çipave.
Për të ofruar një krahasim më të qartë, tabela e mëposhtme përmbledh katër metodat e arritjes së LED-ve me spektër të plotë:
| Metoda e dërgesës | Efikasitet | CRI | Kosto | Vështirësia e paketimit | Performanca e pergjithshme | Lloji i metodës |
| Fosforë emocionues me çip blu me një brez | i lartë | Moderuar | ulët | ulët | mirë | Çipi eksiton fosforin |
| Fosforë emocionues me çip blu të dyfishtë/trefishtë | i lartë | i lartë | Moderuar | Moderuar | shumë mirë | Çipi eksiton fosforin |
| UV Chip Fosfore emocionuese | ulët | i lartë | i lartë | ulët | i dobët | Çipi eksiton fosforin |
| Kombinim me shumë çipa | ulët | i lartë | i lartë | ulët | i dobët | Çip (mund të shtojë fosfor) |
Aplikimet e LED-ve me spektër të plotë
Tani që kemi mbuluar metodat për arritjen e LED-ve me spektër të plotë, si mund t'i zbatojmë ato në mënyrë efektive? Një konsideratë kryesore është temperatura e ngjyrës. Drita e diellit ndryshon gjatë ditës dhe gjatë stinëve. Për shembull, temperatura e ngjyrës në lindjen e diellit është rreth 2000K, në mesditë është rreth 5000K dhe në perëndim të diellit është rreth 2300K. Prandaj, LED me spektër të plotë duhet të dizajnohen për të imituar spektrin përkatës të dritës së diellit në temperatura të ndryshme ngjyrash, gjë që mund të arrihet duke përdorur metodat e përshkruara më sipër.
Bazuar në shpjegimin e mësipërm, LED-të me spektër të plotë mund të përdoren në pothuajse çdo pajisje ndriçimi standard, siç është ndriçimi i shtëpisë, ndriçimi në natyrë, ndriçim industrial, llamba tavoline, shirita LED me spektër të plotë dhe madje edhe ndriçimi i bimëve. Aplikacionet specifike varen kryesisht nga çmimi dhe pranimi i konsumatorit. Aktualisht, llambat e tavolinës janë aplikacioni më i zakonshëm, që shpesh tregtohet si dritë me blu të ulët, mbrojtëse për sytë dhe të rregullueshme me temperaturën e ngjyrave. Këto llamba kanë çmim më të lartë se llambat standarde. Krahasimi midis standardeve kombëtare kineze dhe kërkesave të CRI për "certifikimin e spektrit të plotë" tregohet në tabelën 2. Siç shihet në tabelë, standardi kombëtar kinez për llambat e tavolinës mund të përmbushet lehtësisht nga burimet e zakonshme të dritës LED, ndërsa spektri i plotë certifikimi kërkon performancë më të avancuar.
Tabela 2: Krahasimi i CRI për llambat e tavolinës
| standard | Certifikimi i spektrit të plotë |
| Numri dhe Emri standard | GB/T 9473-2022 "Kërkesat e performancës për llambat për lexim dhe shkrim" |
| Kërkesat e CRI | CRI e përgjithshme: Ra ≥ 80 |
| CRI speciale: R9 > 0 |
Përfundim
Bazuar në hyrjen e mësipërme në teknologjinë LED me spektër të plotë, ne, si profesionistë të industrisë, duhet të mendojmë rreth: A është burimi aktual i dritës "me spektër të plotë" diçka që njerëzit kanë vërtet nevojë? Ju lutem mos ngurroni të më dërgoni mesazhe ose lini komente për diskutim të mëtejshëm!
